Dokument: Radical-Anion-Photodetachment-Photoelectron-Spectroscopy: Application to a Variety of Molecules with extended π-Systems

Titel:	Radical-Anion-Photodetachment-Photoelectron-Spectroscopy: Application to a Variety of Molecules with extended π-Systems
Weiterer Titel:	Radical-Anion-Photodetachment-Photoelectron-Spectroscopy: Application to a Variety of Molecules with extended Pi-Systems
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=59280
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20220408-091456-1
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Kosper, Bernd [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 5,99 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 06.04.2022 / geändert 06.04.2022
Beitragende:	Prof. Dr. Weinkauf, Rainer [Gutachter] Prof. Dr. Schmitt, Michael [Gutachter]
Dokumententyp (erweitert):	Dissertation
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 540 Chemie
Beschreibungen:	In dieser Arbeit wurden die Elektronenaffinitäten und die energetischen Lagen niedrig liegender Triplettzustände von einer Vielzahl von grossen Molekülen mit ausgedehnten π-Systemen gemessen. Einige der untersuchten Moleküle oder deren Varianten, weisen großes Potential in der Anwendung als Farbstoff oder Chromophor in molekularen elektronischen Bauelementen auf. Das Konzept dieser Arbeit war es, zunächst Radikal-Anionen von intakten Probemolekülen zu generieren, diese Probemoleküle bzw. Cluster mittels Massenspektrometrie zu trennen und dann mittels dem Herauslösen von Elektronen durch Laseranregung die kinetische Energie dieser Elektronen zu messen. Nur der Zugang über das Radikal-Anion ermöglicht ein Umgehen der optischen Auswahlregeln die für neutrale Moleküle gelten, was eine direkte Spektroskopie von sonst "verbotenen" Zuständen erlaubt. Insgesamt wurden 15 Moleküle untersucht, für welche nur wage oder keine Werte der Elektronenaffinitäten oder der S0-T1- Übergange bekannt waren. Der effiziente Zugang zu derart vielen molekularen Systemen war lediglich durch eine neue Methode der Anionenerzeugung möglich. Die Konstruktion, Realisierung, Erprobung und Eigenschaften dieser neuen entladungsgestützten Erzeugung von Anion wurde in dieser Arbeit beschrieben. Die neue Anionengenerationsmethode umfasst eine Kurzpulsentladung, welche in einer gepulsten Molekül-Argon Koexpansion, im Bereich vor einer gepulsten Gasdüse stattfindet. Die Beobachtungen indizieren, dass diese neue Anionenquelle effizient und stabil Anionen generiert, selbst von Molekülen welche nur extrem schwach gebundene Zustände aufweisen, wie beispielsweise dipolgebundene Zustände. Die gemessenen Reihenfolgen elektronischer Zustände so vieler Moleküle, erlaubt ein erstes Mal einen systematischen Vergleich und eine Untersuchung der Frage wie Substituenten in verschiedenen Positionen an Chromophoren (hier vorwiegend Anthracene) die molekularen elektronischen Zustände beeinflusst. Die erhobenen Daten werden mit der Literatur verglichen und ein Versuch der Erklärung von bereits bekannten photo-physikalischer Vorgängen wird auf der Basis der neuen Ergebnisse versucht In this work the electron affinities and the energetics of low-lying triplet states of a great variety of large molecules have been measured which have extended π systems . Some of the investigated molecules or their variants have potential applications as colour dyes or chromophores in molecular electronic devices. The approach of this work is, to first form radical anions of the intact sample molecules, select the sample molecule or the molecular cluster by mass spectrometry, then detach an electron by laser excitation and to measure the kinetic energy of the removed electron. Only the access via the radical anion allows to circumvent optical selection rules valid for neutral molecules, enabling the direct spectroscopy of otherwise "forbidden" states. In total 15 molecules are investigated, for which so far no or only vague values for electron affinities and no S0 - T1 transition energies are known. The efficient access to so many molecular systems becomes feasible due to a new method of anion formation. The construction, the realisation, the testing and the properties of the new discharge anion formation is described in this work in detail. The new anion formation method comprises a short-pulsed discharge, which takes place in a pulsed molecule-argon co-expansion, in front of a pulsed gas nozzle. The observed evidences show, that this new anion source is able to efficiently and very stably form intact radical anions, even from those molecules, which can offer only extremely weakly bound states, such as dipole-bound states. For the first time the measured electronic state order of these manifold molecules allows a systematic comparison and an investigation of the question, how substitutions in different positions of a core chromophore (here mostly anthracene) influence the molecular electronic state energetics. The sample data are compared to literature data and an effort is made to explain already known photo-physics of these sample molecules on the basis of the new results.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Chemie » Physikalische Chemie und Elektrochemie
Dokument erstellt am:	08.04.2022
Dateien geändert am:	08.04.2022
Promotionsantrag am:	03.11.2021
Datum der Promotion:	27.01.2022